淺談初中物理教學中學生實驗創新能力的培養

蔡永海

【摘要】在義務教育階段中，物理作為科學教育的組成部分，是以引導學生將生活實踐與科學相結合，從而開拓創新為目標的自然科學基礎課程，此階段的物理課程不僅應重視科學知識的傳授和技能的訓練，而且應注重對學生探究能力、創新意識的培養，那么就要將物理教學與實驗創新相互結合，培養學生學習創新的途徑，探索其有效的培養方法，開發學生的創新潛能，培養學生的創新精神和創新實踐能力。本文是從挖掘教材的創新點、對教材的探索性實驗進行改進等方面進行論述。

【關鍵詞】初中物理；實驗創新；創新能力

隨著新課標的實施，在初中物理的課堂教學中教師的主體地位已發生改變，目前提倡以學生為主體，激發其學習的興趣，促進學生自主學習，從而達到提高教學質量的目的。教師對初中物理進行教學時，需要在學生掌握其概念和基本知識的基礎上學以致用，還要根據素質教學的理論實踐，開拓延伸，培養學生實驗創新的能力。教師需要經過不懈努力與探索，不斷開發課程資源，充分利用物理和實驗室設施，切實開展科學實踐教育活動，給學生創造廣闊無限的實驗創新空間。文章結合實際經驗，就初中物理教學如何進行實驗創新提出了幾點建議，望與廣大同行進行交流。

一、挖掘教材的創新點，培養學生創新能力

作為基礎教育的物理學科，要適應未來的需要，要高標準地完成教學目標，就要培養學生的創造性思維。創造性人才的培養，關鍵是創新思維能力的訓練和發展，在物理教學中，我們應該認真鉆研教材，充分利用教材中潛在的一切創造性因素，根據學生的實際情況，采用恰當的教學方法，因材施教，使學生主動地去學習，為學生的創造性思維創設良好的氛圍。充分挖掘和利用教材中有關創新教育的各種因素，抓住有關知識點，結合學生的實際，生活的實際和科技與生產的實際，適時適當地補充，延伸與擴展。

例如，在學習九年級物理下冊《16.4電磁繼電器與自動控制》時，電磁繼電器應用廣泛，但相對我們中學生來說，學習起來仍然是有困難的，特別是它的工作原理，如果能夠動態地演示它的工作過程，就能讓我們比較直觀的認識它是如何工作的，我引導學生挖掘教材的創新點，與學生一起動手設計制作了一個《用LED燈動態演示電磁繼電器的工作過程》，這樣不但引起了學生探索電磁繼電器工作原理的興趣，也讓學生很容易明白它的工作原理。

二、利用物理實驗培養學生的創新精神與創新能力

初中物理教學中，許多概念和規律都需要在實驗和觀察的基礎上建立，觀察與實驗本身也是物理學最為重要的研究方法。而物理實驗時教師在物理教學過程中運用實驗操作、實物及模型觀察、現代教學媒體表演等直觀教學手段，充分調動學生的視覺、聽覺，形成表象及聯系，并指導學生進行觀察、思維和操作的教學行為，是促進學生形成概念和規律、掌握物理學研究方法的重要手段，更是培養學生創新精神和創新能力的重要途徑。

例如，在講授“牛頓第一定律”時，由于學生推理能力不強，這給他們形成物理規律帶來困難，而精心設計的演示實驗可以調動學生的思維。教師可以讓學生先觀察下面的實驗：

讓小車從斜面的同一高度自由釋放，運動到表面粗糙程度不同的平面，觀察小車運動的距離。

學生觀察到越光滑的表面小車運動得越遠。此時教師可及時提問：小車為什么會停下來？為什么停下來的距離又有所不同呢？經過前面的學習學生已經了解到這是摩擦力的緣故這時教師進一步提問：假如小車運動到一個表面絕對光滑即沒有摩擦力的表面上運動情況會怎樣呢？經過充分的考慮和熱烈的討論，學生認識到小車之所以停下來是因為摩擦力的緣故，如果沒有摩擦力，小車的運動狀態就不會改變，它就會以初始速度一直運動下去，此時再給出牛頓第一定律，學生的理解就會深刻許多。接著教師再舉些生活中的事例來證明物體慣性的存在。學生經過積極思考，驚喜地發現，這些平時司空見慣的現象竟然包含著奇妙的物理原理，這不僅極大地強化了學生的創新意識，而且為今后進一步的創新思維活動打下了良好的基礎。

三、對教材的探索性實驗進行改進，培養學生創新能力

探索性實驗教學較課堂教學有更廣闊的活動空間和思維空間，可以激發和滿足不同層次學生的探索與創新欲望。學生在自己“探索”物理規律的實驗過程中可以把動手和動腦結合起來，鍛煉和培養自己的創新能力。教師應選取合適的、需要探索的問題作為實驗內容，在教學中可以利用新舊知識間的聯系提出需要解決的問題，并設計一系列有針對性、啟發性的問題作為鋪墊，設計問題時應充分滲透創新能力的培養，要利用學生的原有知識，引導學生在運用知識的探索過程中有所“創新”地解決問題。教師應讓學生明確探索性實驗的基本環節，并在實驗儀器的選取與操作、實驗現象的觀察、實驗數據的處理、實驗故障的排除及結論的總結等一系列環節中，及時對學生進行指導，使學生在相對獨立的實驗活動中體會創新的艱辛與愉悅，如實驗設計思想，物理學方法，實驗技巧等。為了使創新能力的培養長期化，教師可有計劃地組織學生進行系列化的探索性實驗，并把實驗內容和生活中的實際問題聯系起來，使創新能力的培養和物理知識的學習緊密結合。

四、開展物理課外活動推動實驗創新教育

為了培養學生的創新性思維，提高學生的觀察、實踐和創新能力，拓展學生的物理視野，可以開展豐富多彩的物理課外活動，通過這些活動既培養了學生的實驗創新能力，又增強了學習物理的興趣，不僅培養了學生動手能力、理論與實踐相聯系的能力，而且學生們的物理成績在原有的基礎上都有所提高，改變了物理在他們腦中難學又抽象的印象，對這門學科又有了新的認識。

開展物理課外活動可以采用集中活動和分散活動的方式。集中活動是討論和制定計劃，落實各種活動的具體內容和明確要求，提出一些小制作的參考課題并討論如何去完成，解答疑難問題，制定制作計劃等等。比如制作門窗自動報警器時，首先要討論的是電磁繼電器的原理、制作方法、制作材料，討論制作中的疑難問題，查找參考文獻，最后得出并制定方案。下次活動便采用分散式的活動方式。分散活動是學生按計劃去完成各項安排的活動，如讀書、觀察、實驗、小制作和寫小論文等。

五、利用學校舉辦的實驗創新大賽進行實驗創新教育，增強學生學習物理的興趣

為進一步推動中小學傳播科學思想，弘揚科學精神，培養學生的創新精神和實踐能力，提高學生的科學素養，學校每年都會舉辦實驗創新大賽。比賽以“創新·體驗·成長”為主題，以“全員性、主體性、創新性”為原則，圍繞全面落實中學生素質教育要求，開展豐富多彩的展示、競賽活動，培養學生的創新精神和實踐能力。充分利用實驗創新進一步普及科學知識，發揮學生的主體作用，利用校刊、校報、宣傳櫥窗等形式迅速掀起活動熱潮，積極營造“學科學、愛科學、懂科學、用科學”的濃厚氛圍，積極培養學生的創新精神和實踐能力，進一步增強學生學習物理的興趣。例如，學生制作的創新實驗項目有：紙片托水實驗、空瓶吸水實驗、自制微形風扇發電機、不聽話的乒乓球、即興技藝表演等。

實驗創新教育是時代賦予教師義不容辭的責任，是進行教學改革、開創教育工作新局面的一個很重要的課題。作為一名教師應當立足實際，結合物理學科具體教學實踐從各個不同的方面努力探索，充分利用物理和實驗室設施，切實開展科學實踐教育活動，增強學生學習物理的興趣，培養學生創新學習的途徑，探索其有效的培養方法，把開發學生的創新潛能，培養學生的創新精神和創新實踐能力作為根本任務，使學生在“發現”中學，在學中創，在學中開拓求析，勇往直前。